而提到了速度就不得不提到速度中具有代表性,同時也非常有名的“光速”。因為它是世界上“無法被超越的最高速度”,所以無論是文學(xué)作品還是現(xiàn)實中,光速都像是一道無形的“枷鎖”,將人類困在有限的區(qū)域內(nèi)。 客觀地說,宇宙中其實有許多超光速的現(xiàn)象,比如說“量子糾纏”,通過研究科學(xué)家們認為,量子糾纏理論上要比光速快1萬倍以上。再比如空間膨脹,宇宙的膨脹速度也是遠遠大于光速的,這導(dǎo)致宇宙“邊緣”的光永遠不可能被人類所觀察到,這也就是科學(xué)家們所說的“不可觀測區(qū)域”。 事實上,量子糾纏的速度、空間膨脹的速度,都已經(jīng)違背了嚴格意義上的“速度”定義。那么什么是嚴格意義上的速度呢?學(xué)過一些物理的朋友都知道,速度指的就是物體運動的快慢,一般等于單位時間內(nèi)物體通過的路程。 當(dāng)然了,以上只是基礎(chǔ)物理中的“速度”定義,在這種定義中“物體”基本上都是被忽略的,但是如果將速度放到相對論中“光速無法被超越”的概念上時,“物體”的概念就非常重要了,因為相對論中強調(diào)“物體”必須有質(zhì)量,并且還必須擁有“靜態(tài)質(zhì)量”。此時速度的定義就變成:具有質(zhì)量的物質(zhì),在空間中的移動快慢。 看到這里可能有的朋友已經(jīng)明白,為什么宇宙中明明有超越光速的現(xiàn)象,相對論卻一直沒有被推翻,反而成為了現(xiàn)代物理界的基石理論之一,主要原因就是因為,那些“超光速”現(xiàn)象并不在相對論討論范圍內(nèi)。 比如說空間膨脹速度就是空間本身的延展,而不是一個有質(zhì)量的物質(zhì)在空間中的移動,所以空間膨脹速度可以超越光速,卻又不和相對論發(fā)生沖突。 而生活在空間中的我們,雖然無法超越光速,甚至無法達到光速,但是科學(xué)家卻在無限接近光速的時候,發(fā)現(xiàn)了一個非常有趣的現(xiàn)象:物體在空間中的速度越快,那么自身經(jīng)歷的時間就越慢。這句話聽起來可能有些科幻,但是它確實是相對論的核心之一,因此它的真實性是毋庸置疑的。 其實這個現(xiàn)象愛因斯坦在提出相對論的時候,就已經(jīng)對它預(yù)言了,但是當(dāng)時的科技水平并不能驗證愛因斯坦的這個預(yù)言,所以直到近些年他的這個預(yù)言才在實驗室中被證實。 而且從相對論中所塑造的“新時空觀”我們知道,空間和時間并不是以前人們認為的那樣,是兩個獨立互不干擾的系統(tǒng),而是互為一體的,它們只是一個能夠扭曲變形的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的兩個不同端點而已。 正因為它們是互為一體的,所以空間里的物體移動的越快,作用于物體的時間就會越慢,這個規(guī)律被科學(xué)家們稱之為“鐘慢效應(yīng)”。 根據(jù)計算證實,當(dāng)一個物體的運動速度達到0.99999976光速的時候,作用于這個物體的時間延緩比例能達到1分鐘:1天的差距。舉個簡單例子來說,如果一艘飛船達到了這個速度,那么地球過了一天的時間,對于飛船來說僅僅過了一分鐘,對于飛船內(nèi)部的人來說,感受到的也僅僅只是一分鐘的時間。 而這種時間比率會在接近光速的時候大幅度上升,比如說當(dāng)達到0.9999999999982c的時候,這個比率就變成了恐怖的1分鐘:1年,對于這種比率是不是感到一絲熟悉呢? 沒錯,大部分人確實會感到熟悉,因為這就是古人對于天上神仙住所時間的描述,也就是經(jīng)常在古代志怪小說中出現(xiàn)的一句話:“天上一天,地下一年”。 可能我國古代先賢,早已經(jīng)從某種現(xiàn)象中觀察到了這個先進的理論,只是礙于當(dāng)時的科技發(fā)展水平,沒辦法將這種理論描述出來,于是凝練出這非常簡短的一句話進行概括。 那么知道了“鐘慢效應(yīng)”,就能夠?qū)?biāo)題提出的問題作出回答了。不過,回答這個問題還有一個前提,就是要知道乘坐的飛船接近光速多少,如果是0.9999999999982c的飛船,那么當(dāng)你一分鐘后回到地面上時,地球上都已經(jīng)是一年之后了。 因為時間比率會隨著速度增加而大幅度增加,所以極有可能當(dāng)你一分鐘之后回到地面時,地球上實際已經(jīng)過去幾千年甚至是數(shù)億年了,是不是有些顛覆認知? |
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